.ا�تصا�ت الخاصة با�نفرتر مع اجھزة اخرى: الفصل التاسع

بين ا�نفرتر و Communicationsفي ھذا الفصل سنتعرض الى طريقة عمل اتصا�ت

:و بشكل اساسي سنتعرض الى نقطتين اساسيتين، PLCاجھزة اخرى مثل ال

.USSا�تصال مع ا�نفرتر من خ,ل المنفذ التسلسلي و تعريف بروتوكول ال -١

.PROFIBUSا�تصال مع ا�نفرتر من خ,ل ال -٢

.USSا�تصال مع ا�نفرتر من خ,ل المنفذ التسلسلي و تعريف بروتوكول ال : او�

لتحكم بالتشغيل حيث يمكن ا، من الممكن التحكم با�نفرتر بشكل كامل من خ,ل المنفذ التسلسي .الى اخره، ا�عدادات، متطلبات التردد، و ا�طفاء

حيث يمكن التحكم بھا من خ,ل ، انفرتر من خ,ل المنفذ التسلسلي ٣٠من الممكن شبك حوالي .PLCجھاز رئيسي مثل الحاسوب او ال

، فرتراتجات سيمنز من ا�نتظام المستخدم و الموحد لجميع منھو الن USSيعتبر بروتوكول ال

لينم التعرف Slave Addressحيث يتم اعطاء كل انفرتر من خ,ل الوصلة عنوان فرعي

.Masterعليه من خ,ل الجھاز الرئيسي

و من خ,ل ھذا النظام يستطيع ، Master-Slaveالفرعي - يتبع ھذا البروتوكول نظام الرئيسي

ة الموجھة من الجھاز الرئيسي فقط ارسال رسالة بالرد على الرسال Slaveا�نفرتر الفرعي

Master . كما انه من الممكن عمل بث عامbraodcast بحيث يوجه الجھاز الرئيسي رسالة

.عامة الى جميع ا�نفرترات بشكل متواقت

.Hardware Connectionتوصيل ال

كما يوضح ، D Connecterعلى شكل RS 485منفذ تسلسلي MICROMASTERيمتلك ال

:الشكل التالي

قم بشبك الموجب المستلم و الموجب ، اذا كان الجھاز الرئيسي لديه توصيلة باربع اس,كمن اجل تقليل الضجة ، و كذلك اشبك السالب المستلم و السالب المرسل معا، المرسل معا

Noise 10يفضل شبك خطوط الموجب و السالب علىV 0وV بشكل متتالي على ا�نفرتر

.ا�خير في السلسة

1Kو شبك مقاومة ، Aو النقطة 10Vبين 1K Ohmكن فعل ذلك من خ,ل شبك مقاومة يم

Ohm 0بينV و النقطةB ، 120با�ضافة الى شبك مقاومة ohm بين ا�طرافA,B.

:USSنظرة على بروتوكول ال

و التخاطب مع ال Baud 9600التخاطب على سرعة تصل الى 6SE21يمكن لمنفذ

MICROMASTER 12.2بسرعة تصل الى Kbaud.

لكل بايت صيغة موحدة يطلق عليھا ، bytes 14كل الرسائل بين الرئيسي و الفرعي تتكون من

UART ،ھذه الصيغة يتشكل فيھا البايت من:

.بت البدء -

.بتات تشكل البيانات ٨ -

.Even Bitالبت الزوجي -

.بت ا�نھاء -

و كما يوحي ا�سم فان ، الوضوع بكل بساطة انه يتم نقل البيانات من خ,ل المنفذ التسلسليحتى يتم ا�تصال بين جھازين � بد من وجود صيغة موحدة ، البيانات يتم نفلھا بشكل متتالي

ال ھذه الصيغة ھي . 0,1فالبيانات يتم نقلھا على شكل النظام الثنائي ، للبيانات التي يتم نقلھا

UART .تتكون الحزمة من بت البدء لتعرف ا�جھزة ، حيث يتم نقل البيانات من خ,ل حزم

بتات ھي البيانات المراد ٨و من ثم يتم نقل ، المرتبطة معا بنظام ا�تصال ان الحزمة قد بداتفيستخدم للتاكد من ان البيانات يتم نقلھا بشكل صحيح و لم Even Bitو اما البت الزوجي ، نقلھا

.و في النھاية ياتي بت ا�نھاء ليقرر بان الحزمة قد انتھت، يحدث ضياع للبيانات

مرة 1.5يجب نقلھا من الرئيسي الى الفرعي بزمن مقداره Bytesكل البيانات على شكل

ن ھذا الزمن فسيتم تجاھل الرسالة من قبل اذا لم يتم نقل البيانات ضم).اقصر زمن للرسالة( .الفرعي

:فان، Baud 9600لنفرض ان لدينا معدل نقل للبيانات قيمته ، على سبيل المثال

.بت 11حجم البايت -

.بت 14حجم الرسالة -

.msec 16 = 14/9600*11اقصر زمن للرسالة ھو -

:و لذلك فان الفترة الزمنية تساوي

16 * 1.5 =24 msec.

اذا لم يستلم الرئيسي الرد ، msec 20ست,م الرسالة فان الفرعي سيقوم برسال الرد بعد بعد ا

.خ,ل ھذا الوقت فانه سيعيد ارسال الرسالة مرة اخرى

:USSيمثل الشكل التالي شكل البيانات الخاصة ببروتوكول ال

STX ھو عبارة عن بايت يمثل بداية الرسالة.

LGE بايت يمثل عددBytes في ھذه الرسالة

ADR بايت يمثل عنوان ا�نفرتر

BCC ھي عبارة عن الية للتاكد من ان الرسالة كاملة و صحيحية

IND 0غير مستخدم و قيمته

VAL قيمة ا�عداد المحدد من خ,ل البيانات

PKE تحتوي على رقم ا�عداد و نوع العملية من حيث القراءة او الكتابة

STW ھي عبارة عنControl Word للتحكم با�نفرتر

ZSW ھي عبارة عنStatus Word

HSW متطلبات التردد الخاصة با�نفرتر

STW

و ھي صادرة من ال . STWيوضح الشكل السابق الوظائف التي يمكن التحكم بھا من خ,ل

PLC الى ا�نفرتر.

ZSW

و ھي صادرة من . ZSWيوضح الشكل السابق الوظائف التي يمكن التحكم بھا من خ,ل

.PLCا�نفرتر الى ال

انما � يتطلب ، و الھدف ھو ازالة اللبس في كيفية عمله، USSاذا ما سبق ھو شرح لبروتوكول

صيل و و انما ما يھمنا ھو كيفية التو، من المصمم ل,نفرتر معرفة ھذه ا�مور بالضرورة .و ضبط ا�عدادات الخاصة بذلك، لكل انفرتر Addressاعطاء

:PROFIBUSا�تصال مع ا�نفرتر من خ,ل ال : ثانيا

� بد من كرت خاص كما تعرضنا PROFIBUSمن اجل التخاطب مع ا�نفرتر من خ,ل ال

يتم التحكم و مراقبة ا�نفرتر بطريقة مشابھة ، RS 485ھذا الكرت يتم تركيبه على المنفذ ، سابقا

ھو عبارة عن نسخة USSبل ان بروتوكول ال ( ا� انه معقد بشكل اكثر، USSلبرتوكول ال

).PROFIBUSمبسطة من ال

:PROFIBUSعلى الرغم من ذلك ا� ان ھناك ميزات كثيرة ل

.نظام مفتوح الملكية -

.يحتوي على منتجات عديدة من شركات عدة -

.مستخدم بشكل كبير في التطبيقات الصناعية -

.تقليل ا�س,ك المستخدمة -

.من السھل تركيبه و برمجته -

.Mbaud 12تصل سرعته الى ، سريع جدا -

.Slaveفرعي 125من الممكن شبك -

:PROFIBUS DPوصف عام ل

احد انظمة ا�تصا�ت العالمية المفتوحة و المستخدمة بشكل واسع في PROFIBUSيعتبر ال

PROFIBUSھو عبارة عن نظام PROFIBUS DP، ا�نتاجية العملياتانظمة السكادا و

.للوصول الى استخدام سرعات عالية بتكلفة قليلة Fieldمخصص للعمل على مستوى الحقل

المستخدمة في ، mA 20-4و ، V 24يعتبر ھذا النظام بدي, عن انظمة ا�تصال التقليدية مثل

.العمليات ا�نتاجية الصناعية

اي انه من ، Multimaster Systemنظاما متعدد المتحكمات الرئيسية PROFIBUSيعتبر ال

,ل نظام ا�جھزة من خ، الممكن ربط العديد من ا�نظمة الھندسية و انظمة التحكم ا�لي :يتم تصنبف ھذه ا�جھزة كما يلي، Distributedالموزعة

:Class 1 Masterالرئيسي ذو التصنيف ا�ول -

و التي تتبادل المعلومات مع ا�نظمة Sima9c S7و ھي محطات ا�تمتة المركزية مثل

.الفرعية من خ,ل رسائل دورية

:Class 2 Masterالرئيسي ذو التصنيف الثاني -

ھي عبارة عن انظمة البرمجة او التحكم و المراقبة و التي تعمل على تشغيل المصنع مثل .السيرفرات الرئيسية

:Slave Devicesا�جھزة الفرعية -

MICROMASTER 4 وI/O و

و لكنھا فقط ترسل رسائل است,م

كما . Masterو ترسل المعلومات بطلب من الرئيسي

Passive Nodes.

Token Ring ، فعلى سبيل المثال

تستلم ص,حية البث على شكل حلقة منطقية

من خ,ل ھذه المدة يتمكن الرئيسي من التخاطب مع غيره من -Masterالفرعي -ا�جھزة الرئيسية او مع الفرعية من خ,ل ما يسمى بع,قة الرئيسي

يتم التحكم به من خ,ل القنوات

ھذه القناة يمكن استخدامھا لتحميل ا�عدادات من

PROFIdriveيتم تعريف ھيكل البيانات الخاصة بالمستخدم عبر القناة دوريا من خ,ل ال

Parameter Process data

يمكن من خ,ل ھذه العملية للرئيسي ان يتعرف على الھيكل الذي يمكن

:يمكن تقسيم ھيكل البيانات الدورية الخاصة بالمستخدم الى قسمين

MICROMASTER 4مثل ال Fieldھي عبارة عن ا�جھزة المتوزعة في الحقل

و لكنھا فقط ترسل رسائل است,م ، BUS و التي � يمكنھا التحكم بالبيانات عبر ال،

و ترسل المعلومات بطلب من الرئيسي acknowledgementللبيانات

Passive Nodesيطلق على ا�نظمة الفرعية بالعقد غير الفعالة

Token Ringحسب الية الترميز العابر PROFIBUSيعمل نظام ال

تستلم ص,حية البث على شكل حلقة منطقية ) Masters(الرئيسية الفعالة فان المحطات

من خ,ل ھذه المدة يتمكن الرئيسي من التخاطب مع غيره من ، لمدة معينة من الزمنا�جھزة الرئيسية او مع الفرعية من خ,ل ما يسمى بع,قة الرئيسي

.PROFIBUS DPو التي يمثلھا بشكل اساسي .

يتم التحكم به من خ,ل القنوات MICROMASTER 4ن,حظ من الشكل السابق ان ال

ھذه القناة يمكن استخدامھا لتحميل ا�عدادات من . PROFIBUS DPالتزامنية الخاصة بال

.Drive ES,Starterخ,ل برامج خاصة مثل

:PROFIBUS DPالبيانات الدورية عبر ال

يتم تعريف ھيكل البيانات الخاصة بالمستخدم عبر القناة دوريا من خ,ل ال

Parameter Process dataو يشار اليه بوحدة البيانات الخاصة بالعمليات ،

Object (PPO) ، يمكن من خ,ل ھذه العملية للرئيسي ان يتعرف على الھيكل الذي يمكن

.نات داخل ا�نفرترمن خ,له الوصول الى البيا

:PPOتعريف البيانات حسب ال

يمكن تقسيم ھيكل البيانات الدورية الخاصة بالمستخدم الى قسمين

ھي عبارة عن ا�جھزة المتوزعة في الحقل

، البلفات

للبيانات

يطلق على ا�نظمة الفرعية بالعقد غير الفعالة

يعمل نظام ال

فان المحطات

لمدة معينة من الزمنا�جھزة الرئيسية او مع الفرعية من خ,ل ما يسمى بع,قة الرئيسي

Slave .

ن,حظ من الشكل السابق ان ال

التزامنية الخاصة بال

خ,ل برامج خاصة مثل

البيانات الدورية عبر ال

يتم تعريف ھيكل البيانات الخاصة بالمستخدم عبر القناة دوريا من خ,ل ال

V 2.0 ،

Object (PPO)

من خ,له الوصول الى البيا

تعريف البيانات حسب ال

يمكن تقسيم ھيكل البيانات الدورية الخاصة بالمستخدم الى قسمين

Process data area (PZD) ، مثل الControl Words ،

Status Information ، و القيم

، كتابة قيم ا�عدادات/ من اجل قراءة

.او قراءة رسالة بالوصول الى القيمة العليا او الدنيا

من خ,ل PROFIBUS DPعبر نظام ال

يتم تحديد نوع البيانات المستخدمة با�عتماد على م اعطاء ا�ولوية الى البيانات الخاصة

نقاط ، ا�طفاء/ حيث يتم من خ,لھا التحكم با�نفرتر مثل اعطاء اوامر التشغيل

مكن المستخدم من الوصول الى كل البيانات المستخدمة داخل ا�نفرتر و بذلك فان الشكل التالي يعبر عن الھيكل الرئيسي للبيانات المتناقلة

Control Word 1:

� بد من ، )جاھز للتشغيل(يضع ا�نفرتر في حالة .١١تحديد اتجاه الدوران من خ,ل البت

تعطيل النبضات ، تفعيل اقتران ا�نحدار .اذا كان التردد اقل من قيمته الدنيا

Coastترك المحرك ليتوقف ، تعطيل فوري للنبضات

حسب ظروف التشغيل

.اطفاء ا�نفرتر باسرع تسارع ممكن حسب ظروف التشغيل

Closed Loopوضع التحكم ذو الحلقة المغلقة

نبضاتمع تفعيل ال

، 0يساوي Ramp Functionمخرج اقتران ا�نحدار .يبقى ا�نفرتر في حالة التشغيل

حسب ظروف التشغيل

Process data area (PZD)البيانات الخاصة بالعملية

Status Informationو معلومات الحالة ، Setpointو نقاط التعيين

.Actual Valueة الحقيقي

من اجل قراءة، Parameter area (PKW)منطقة ا�عدادات

او قراءة رسالة بالوصول الى القيمة العليا او الدنيا، كقراءة ا�خطاء

عبر نظام ال PPOاذا يتم التخاطب مع ا�نفرتر من خ,ل ال

يتم تحديد نوع البيانات المستخدمة با�عتماد على ، ى الرئيسيعنوان محدد يتم تعريفه علم اعطاء ا�ولوية الى البيانات الخاصة تحيث ي، وظيفة ا�نفرتر داخل منظومة التحكم ا�لي

حيث يتم من خ,لھا التحكم با�نفرتر مثل اعطاء اوامر التشغيل، بالعملية.

مكن المستخدم من الوصول الى كل البيانات المستخدمة داخل ا�نفرتر اما منطقة البيانات فتو بذلك فان الشكل التالي يعبر عن الھيكل الرئيسي للبيانات المتناقلة ، BUSمن خ,ل ال

:دوريا بين ا�نفرتر و الرئيسي

:Status Wordsو Control Wordsتعريف ال

المعنى التعريف

يضع ا�نفرتر في حالة تحديد اتجاه الدوران من خ,ل البت

تفعيل اقتران ا�نحدار، اطفاء ا�نفرتراذا كان التردد اقل من قيمته الدنيا

تشغيل

١اطفاء

تعطيل فوري للنبضاتto standstill

حسب ظروف التشغيل

٢اطفاء

-

اطفاء ا�نفرتر باسرع تسارع ممكنحسب ظروف التشغيل

٣اطفاء -

وضع التحكم ذو الحلقة المغلقة Control مع تفعيل ال

تفعيل العملية

تعطيل العملية

مخرج اقتران ا�نحدار يبقى ا�نفرتر في حالة التشغيل

حسب ظروف التشغيل

تعطيل اقتران ا�نحدار

البيانات الخاصة بالعملية -١

و نقاط التعيين

الحقيقي

منطقة ا�عدادات -٢

كقراءة ا�خطاء

اذا يتم التخاطب مع ا�نفرتر من خ,ل ال

عنوان محدد يتم تعريفه علوظيفة ا�نفرتر داخل منظومة التحكم ا�لي

بالعملية.التعيين

اما منطقة البيانات فتمن خ,ل ال

دوريا بين ا�نفرتر و الرئيسي

تعريف ال

البت القيمة

0

1

0

0

1

1

0

1

2

0

1

3

0

4

- 1

تجميد قيمة نقطة التعيين المدخلة الى اقتران ا�نحدار-

تعطيل اقتران ا�نحدار تفعيل اقتران ا�نحدار

0

1

5

.0القيمة المدخلة الى اقتران ا�نحدار تساوي

.المدخلة الى اقتران ا�نحدارتحديد القيمة

تعطيل نقطة التعيين تغعيل مقطة التعيين

0

1

6

- Starting lockoutيدخل ا�نفرتر في حالة

- است,م الخطأ

0

1

7

مع عقارب الساعة Inchingالتشغيل عند الضغط

- التشغيل عند الضغط

0

1

8

- عكس عقارب الساعة Inchingالتشغيل عند الضغط

- التشغيل عند الضغط

0

1

9

- متاحة Masterنقطة التعيين من الرئيسي

نقطة التعيين غير متاحة نقطة التعيين متاحة

0

1

10

يدور المحرك مع عقارب الساعة با�ستجابة الى زيادة .Setpointنقطة التعيين

عقارب الساعة با�ستجابة الى عكسيدور المحرك .Setpointزيادة نقطة التعيين

عدم عكس نقطة التعيين

عكس نقطة التعيين

0

1

11

12 - غير مستخدمة -

- Motor Potentiometerزيادة بوتنشوميتر المحرك

- زيادة بوتنشوميتر المحرك

0

1

13

- Motor Potentiometerتقليل بوتنشوميتر المحرك

- تقليل بوتنشوميتر المحرك

0

1

14

(AOP\BOP)تحكم يدوي

(PLC\ Controler)تفعيل التحكم ا�لي

تفعيل التحكم اليدوي تفعيل التحكم ا�لي

-

15

:Control Word 2بالنسبة ل

.خاصة بالترددات الثابتة Bit 1 - Bit 3من -

.MICROMASTERفيمكن تعيينھا حسب نوع ال Bit 4 - Bit 15من -

.BICOيمكن تعيين ھذه البتات باستخدام ال

Status Word 1:

البت القيمة المعنى التعريف

.النبضات معطلة، الكروت جاھزة للتشغيل

غير جاھز �مر للتشغيل جاھز �مر للتشغيل

0

1

0

.� يوجد خطا فعال، ا�نفرتر استلم امر التشغيل

غير جاھز للتشغيل جاھز للتشغيل

0

1

1

2 0 التشغيل غير متاح في حال وجود خطا

1 متاحالتشغيل

.� يمكن تشغبل ا�نفرتر، فعال r0947ا�عداد

يوجد خطا فعال

0

1

3

٢تم تفعيل امر ا�طفاء

0

1

4

٣تم تفعيل امر ا�طفاء

0

1

5

0

1

6

.فعال r2110ا�عداد

انذار فعال

0

1

7

يوجد انحراف للقيمة الفعلية عن نقطة التعيين

يوجد انحراف عن نقطة Setpointالتعيين

� يوجد انحراف عن نقطة Setpointالتعيين

0

1

8

.ليس المتحكم الرئيسي Masterالرئيسي

.ھو المتحكم Masterارسال طلب ليكون الرئيسي

Localالتحكم اليدوي

operation

Masterالتحكم ا�لي

Control Requested

0

1

9

التردد ا�قصى تم الوصول الى

لم يتم الوصول الى التردد تم الوصول الى التردد

0

1

10

0 انذار تم الوصول الى التيار ا�قصى

1

11

يمكن استخدام ا�شارة �عطاء امر للمحرك ليقف باستخدام الفرملة

ايقاف المحرك باستخدام الفرملة

0

1

12

.مؤشر على وجود اوفرلود على المحرك

على المحرك اوفرلود

0

1

13

عكس عقارب الساعة مع عقارب الساعة

0

1

14

قد يكون اوفرلود حراري او بسبب التيار

0 اوفرلود على ا�نفرتر

1

15

Status Word 2:

البت القيمة التعريف

فعالة DCالفرملة باستخدام تيار ال

0

1

0

0 تردد ا�نفرتر اقل من حد ا�يقاف

1

1

0

1

2

التيار اكبر او يساوي من الحد المعين

0

1

3

التردد الحقيقي اكبر من التردد المرجعي

0

1

4

التردد الحقيقي اقل من التردد المرجعي

0

1

5

التردد الحقيقي اكبر او يساوي من التردد المعين

0

1

6

الفولتية اعلى من حد العتبة

0

1

7

الفولتية اعلى اقل حد العتبة

0

1

8

ا�تجاه المعاكس

0

1

9

اقل من حد العتبة PIتردد ال

0

1

10

PIاشباع ال

0

1

11

MICROMASTERحسب مواصفات ال

0

1

12

MICROMASTERحسب مواصفات ال

0

1

13

MICROMASTERحسب مواصفات ال

0

1

14

MICROMASTERحسب مواصفات ال

0

1

15

P0918:

يمكن تغيير قيمة ھذا ا�عداد فقط في حالة ان القيمة المعرفة على

،3ھو Defaultعلما بان ال .0

من خ,له ارسال البيانات الى

.Slaveفرعي ١٢٦اي يمكنك ربط

� يمكن تعديل Switchesمن خ,ل المبد�ت

PROFIBUS Address المعينة من

.للعناوين من خ,ل تفعيل ا�عدادات الخاصة باعادة ضبط المصنع

P0700:

.6و ذلك من خ,ل القيمة

P01000:

و ذلك من PROFIBUSالخاصة بالتردد ليكون ال

Resister Network ، و منھي

في الشبكات تمر فيه BUSبھدف منع ا�شارة من الرجوع �ن ال

:من خ,ل مبد�ت كما ھو مبين في الشكل

:PROFIBUSا�عدادات الخاصة بال

PROFIBUS ، يمكن تغيير قيمة ھذا ا�عداد فقط في حالة ان القيمة المعرفة على

DIP Switches 0على كرت ا�تصا�ت معرفة على

من خ,له ارسال البيانات الى PLCفي ھذه الحالة يمكنك تعريف العنوان الذي يتمكن ال

اي يمكنك ربط . 125-0من PROFIBUSا�نفرتر عبر شبكة ال

من خ,ل المبد�ت PROFIBUS Addressعند ادخال قيمة ال

P0918 ، في ھذه الحالة يعرض ا�عداد قيمة الPROFIBUS Address

.المبد�ت

للعناوين من خ,ل تفعيل ا�عدادات الخاصة باعادة ضبط المصنع Resetيمكنك عمل

و ذلك من خ,ل القيمة PROFIBUSليكون ال Control Wordاختيار مصدر ال

الخاصة بالتردد ليكون ال Setpointاختيار مصدر نقطة التعيين

.6خ,ل القيمة

:PROFIBUSشبك كيبل ال

Resister Networkمن وجود مقاومة شبكة PROFIBUSشبك كيبل ال

Bus Terminator . بھدف منع ا�شارة من الرجوع �ن ال

.ا�شارات باتجاه واحد فقط منعا للتشويش على اشارات اخرى

من خ,ل مبد�ت كما ھو مبين في الشكل Terminatorيمكنك تشغيل المنھي

ا�عدادات الخاصة بال

PROFIBUSعنوان ال

DIP Switchesالمبد�ت

في ھذه الحالة يمكنك تعريف العنوان الذي يتمكن ال

ا�نفرتر عبر شبكة ال

عند ادخال قيمة ال

P0918ا�عداد

المبد�تخ,ل

يمكنك عمل

اختيار مصدر ال

اختيار مصدر نقطة التعيين

خ,ل القيمة

شبك كيبل ال

شبك كيبل ال � بد عند

Bus Terminator الناقل

ا�شارات باتجاه واحد فقط منعا للتشويش على اشارات اخرى

يمكنك تشغيل المنھي

من حيث ، PLCبھذا ان شاء R نكون غطينا الطريقة التي يتخاطب بھا ا�نفرتر مع ال

ان شاء R في الدورة المتقدمة سنرى كيف يمكننا تبادل البيانات و تجھيز ، اعدادات ا�نفرتر .Starterل برنامج ا�عدادات من خ,